電力計(jì)量系統(tǒng)防分流竊電技術(shù)探討

周鑫+張雷

摘 要：依據(jù)有關(guān)資料顯示，在高壓電力計(jì)量系統(tǒng)中分流竊電是一種頻率高的竊電方式。為提升整個(gè)系統(tǒng)電力資源應(yīng)用的安全，保障電力企業(yè)的利益，需要對(duì)防分流竊電技術(shù)進(jìn)行有效性研究和分析。

關(guān)鍵詞：電力計(jì)量系統(tǒng)；防分流竊電技術(shù)；試驗(yàn)分析；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）22-0041-02

引言

在電力資源運(yùn)行中，各種竊電行為導(dǎo)致了電力企業(yè)和國(guó)家出現(xiàn)了巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，各個(gè)國(guó)家的電力企業(yè)都已經(jīng)在對(duì)防分流竊電技術(shù)進(jìn)行探索和試驗(yàn)。比如：在最初階段，一些企業(yè)對(duì)計(jì)量裝置緊固螺絲采用蠟封和漆封方式，進(jìn)行竊電行為的預(yù)防。但是，蠟封和漆封會(huì)受到周邊環(huán)境影響，出現(xiàn)脫落等問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力企業(yè)需要構(gòu)建新型的電力計(jì)量防分流竊電系統(tǒng)。

1 電力計(jì)量系統(tǒng)

電力計(jì)量主要有三種類型。第一，低壓供電低電壓計(jì)量。這種方式主要應(yīng)用在城鄉(xiāng)地區(qū)普通用戶，需要電表就可以進(jìn)行計(jì)量讀數(shù)。第二，高壓供電低壓計(jì)量。這種方式主要應(yīng)用在35千伏、10千伏及其以下供電系統(tǒng)。第三，高壓供電高壓計(jì)量。這種是我國(guó)眾多地區(qū)普遍采用的計(jì)量方式，需要運(yùn)用專業(yè)化的高壓電壓互感器、高壓電流互感器進(jìn)行有效性計(jì)量。

高壓電壓互感器、高壓電流互感器、電能表進(jìn)行有效性融合運(yùn)用使得電力計(jì)量系統(tǒng)的作用和功能得到有效性發(fā)揮，提升了計(jì)量的效益和安全性[1]。

2 電力計(jì)量系統(tǒng)分流竊電試驗(yàn)與分析

2.1 分流竊電建模

為提升電力計(jì)量系統(tǒng)分流竊電試驗(yàn)與分析水平，需要開(kāi)展以下方面的工作。

第一，針對(duì)高壓電力計(jì)量系統(tǒng)電流線圈短接分流竊電故障進(jìn)行分析和研究，構(gòu)建起高質(zhì)量的分流竊電故障模型，有利于應(yīng)用算法W=U×I×cosa×t，最終非常準(zhǔn)確的計(jì)算出實(shí)際消耗的電量，為今后防竊電技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)信息支持。（其主要的模型結(jié)構(gòu)從圖1中體現(xiàn)）

第二，在完成模型的構(gòu)建后，需要進(jìn)行分析環(huán)境的仿真。比如：我們以某工廠2天兩班制高壓電力計(jì)量系統(tǒng)通過(guò)的電能表線圈電流為研究對(duì)象，對(duì)于其各個(gè)檢測(cè)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。比如：電流曲線描述為：I（K）=1500sin（t），線圈的阻抗為：Zm=（0.01到0.5）Ω，三項(xiàng)三線有功標(biāo)準(zhǔn)電能表電流線圈的有功壓降一般為0.1到0.5V。第三，開(kāi)展仿真結(jié)果的研究和分析工作。比如：在正常情況下，高壓電力計(jì)量系統(tǒng)電流互感器二次繞組端電壓和電能表電流線圈電流比值為常數(shù)，從常數(shù)和高壓電力系統(tǒng)負(fù)荷的大小沒(méi)有關(guān)系，而是與電流互感器二次電流阻抗大小與直接性關(guān)系。

2.2 分流竊電試驗(yàn)

依據(jù)我國(guó)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)，每一年因?yàn)楦`電問(wèn)題我國(guó)在電費(fèi)方面的損失就達(dá)到50億元人民幣。為更好地應(yīng)對(duì)竊電問(wèn)題，為防竊電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要的數(shù)據(jù)信息參考，有關(guān)的人員需要進(jìn)行分流竊電有效性試驗(yàn)。具體來(lái)講，第一，進(jìn)行檢測(cè)理論的應(yīng)用。比如：構(gòu)建其高壓計(jì)量系統(tǒng)電流互感器與電能表接線圖形，嚴(yán)格的依照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)劃方式進(jìn)行高壓電力計(jì)量系統(tǒng)原理的運(yùn)用。第二，進(jìn)行分流檢測(cè)監(jiān)控模型構(gòu)建，通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用，模擬分流竊電行為[2]。

3 電力計(jì)量系統(tǒng)防分流竊電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體結(jié)構(gòu)

電力計(jì)量系統(tǒng)防分流竊電系統(tǒng)以GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為重要信息數(shù)據(jù)的傳輸平臺(tái)，通過(guò)對(duì)單片機(jī)、液晶顯示器、TC35i通信模塊、鍵盤、主要電源等等的應(yīng)用，保障系統(tǒng)的質(zhì)量和應(yīng)用水平。其主要的終端在用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，進(jìn)行電流電壓數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)性采集、分析，嚴(yán)格的依據(jù)電壓電流主要數(shù)據(jù)來(lái)分析、判斷電能計(jì)量裝置中的電能表電流線圈是否存在被短接而造成的分流竊電問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)了異常情況的時(shí)候，單機(jī)片會(huì)充分發(fā)揮出自身作用，將主要竊電數(shù)據(jù)信息向TC35i通信模塊進(jìn)行傳輸，然后進(jìn)行高質(zhì)量的通信向系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)。而GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在接受到信號(hào)后，會(huì)快速的分析、判斷出是哪一個(gè)監(jiān)測(cè)終端具有異常情況，發(fā)出有聲報(bào)警，使得有關(guān)人員馬上趕到現(xiàn)場(chǎng)采取有效舉措，防止竊電行為的繼續(xù)[3]。（其主要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示）

3.2 系統(tǒng)終端功能與設(shè)計(jì)

系統(tǒng)終端硬件設(shè)計(jì)中，需要對(duì)主要的設(shè)備部件進(jìn)行科學(xué)選擇，提升系統(tǒng)應(yīng)用的質(zhì)量和水平。具體來(lái)講，第一，進(jìn)行單片機(jī)的選型。本系統(tǒng)主要選擇應(yīng)用ATmega16單片機(jī)。此種類型的單片機(jī)具有功能強(qiáng)大、低成本靈活性方面的特征，可以對(duì)許多系統(tǒng)級(jí)功能進(jìn)行有效性集成，使得整個(gè)防分流竊電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大大減少了需要應(yīng)用元器件的數(shù)目、降低了電路板應(yīng)用的面積，最終使得整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本降低。第二，數(shù)據(jù)采集。應(yīng)用相關(guān)的設(shè)備部件對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效性采集、分析、傳輸、處理。第三，時(shí)鐘模塊。以DS1302時(shí)鐘芯片為核心的時(shí)鐘模塊，可以和ATmega16單片機(jī)通過(guò)I2C總線進(jìn)行連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸工作。第四，在I2C總線接口處應(yīng)用1片AT24C256，可以對(duì)竊電行為發(fā)生的時(shí)間、結(jié)束的時(shí)間進(jìn)行有效性記錄和保存，并且通過(guò)與按鍵、有關(guān)的顯示器進(jìn)行充分結(jié)合，有利于企業(yè)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)信息查詢工作。第五，數(shù)據(jù)顯示。在系統(tǒng)中數(shù)據(jù)顯示主要是運(yùn)用YM1602C液晶顯示器來(lái)完成。在系統(tǒng)處于正常工作的時(shí)候，該模塊通過(guò)對(duì)時(shí)間、日歷等等數(shù)據(jù)信息顯示，進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用狀態(tài)檢測(cè)，對(duì)各種各樣數(shù)據(jù)信息有效性顯示，有利于企業(yè)進(jìn)行查詢。第六，按鍵模塊。按鍵模塊主要包括4個(gè)方向鍵、1個(gè)確定鍵、1個(gè)返回鍵、都應(yīng)用單片機(jī)P2口進(jìn)行配置，通過(guò)與專業(yè)化人員數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢、時(shí)鐘校準(zhǔn)、日歷、顯示器等進(jìn)行有效性應(yīng)用，提高了電力計(jì)量防分流竊電系統(tǒng)應(yīng)用質(zhì)量和水平。

3.3 系統(tǒng)監(jiān)控中心功能與設(shè)計(jì)

監(jiān)控中心主要是應(yīng)用PC機(jī)、接口電路、TC35i通信模塊進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)于報(bào)警信號(hào)進(jìn)行科學(xué)分析與識(shí)別，對(duì)于發(fā)生竊電問(wèn)題的終端進(jìn)行顯示，派遣專業(yè)化人員進(jìn)行竊電行為管理，避免了電力企業(yè)損失的加大。

3.4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)主要是運(yùn)用監(jiān)控中心、監(jiān)控終端進(jìn)行系統(tǒng)主要設(shè)備部件的監(jiān)測(cè)管理，提升系統(tǒng)應(yīng)用的效率。其主要的軟件應(yīng)用流程為：開(kāi)始——初始化單片機(jī)——確定正常比值——中斷——電壓電流采集——比較——大于——實(shí)際電量計(jì)量——發(fā)送報(bào)警信息——成功發(fā)送——發(fā)送5次。而監(jiān)控中心主要的運(yùn)作流程為：開(kāi)始——中斷——SIM卡的讀取——監(jiān)測(cè)終端識(shí)別——有聲報(bào)警——?jiǎng)h除短信息。

3.5 系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行

在完成以上設(shè)計(jì)工作后，為提升電力計(jì)量防分流竊電系統(tǒng)應(yīng)用的質(zhì)量和水平，避免系統(tǒng)在應(yīng)用中出現(xiàn)問(wèn)題，需要進(jìn)行系統(tǒng)的有效性調(diào)試和檢查工作。比如：對(duì)于主要的設(shè)備模塊，即GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)、液晶顯示器、TC35i通信模塊、鍵盤、主要電源等進(jìn)行應(yīng)用質(zhì)量、安全方面調(diào)試工作，使得整個(gè)的系統(tǒng)模塊具有良好應(yīng)用水平，最終為開(kāi)展竊電行為的防護(hù)、實(shí)現(xiàn)電力計(jì)量防分流竊電系統(tǒng)良好效益和價(jià)值發(fā)揮出重要作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)電力計(jì)量系統(tǒng)、電力計(jì)量系統(tǒng)分流竊電試驗(yàn)方式等方面進(jìn)行有效性分析，構(gòu)建出一種新型電力計(jì)量防分流竊電系統(tǒng)，為保障電力企業(yè)電力資源的安全發(fā)揮出重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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